一種基于ofdm的數(shù)據(jù)傳輸方法、發(fā)射站點(diǎn)和接收站點(diǎn)的制作方法
【專利說明】-種基于OFDM的數(shù)據(jù)傳輸方法、發(fā)射站點(diǎn)和接收站點(diǎn)
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年03月23日，申請(qǐng)?zhí)枮?01280012991.4,發(fā)明名稱為"一種 基于OFDM的數(shù)據(jù)傳輸方法和發(fā)射站點(diǎn)"的母案申請(qǐng)的分案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，設(shè)及一種基于OFDM的數(shù)據(jù)傳輸方法和 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 在基于802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)WLAN技術(shù)中，通過載波偵聽多址接入(CSMA， Carrier Sense Multiple Access)實(shí)現(xiàn)多用戶傳輸，即多個(gè)站點(diǎn)（STA)不能同時(shí)接入接入 點(diǎn)(CAP)，只能分時(shí)接入，即使CAP有空閑頻譜資源STA也不能利用。比如，在802. Iln的系統(tǒng) 中，CAP可占有40MHz帶寬資源，并且可分成2個(gè)20MHz子帶，STA只能利用整個(gè)40MHz帶寬或者 其中一個(gè)20MHz子帶與CAP通信，但兩個(gè)支持20MHz帶寬的STA不能分別占用其中一個(gè)20MHz 子帶同時(shí)與CAP通信，只能在不同的時(shí)間段上用40MHz帶寬中的主信道與CAP通信，而20MHz 從信道空閑，運(yùn)就造成了頻譜資源的浪費(fèi)。
[0004] 正交頻分多址（OFDMA)Orthogonal Frequen巧 Division Multiple Access)是移 動(dòng)通信系統(tǒng)中采用的一種多址接入方式，多個(gè)移動(dòng)終端(MS)占用可用帶寬中不同的子載波 組與基站(BS)同時(shí)進(jìn)行通信，可提高頻譜利用率。
[0005] 現(xiàn)有的WLAN中，STA與CAP通信時(shí)必須兩者都采用相同的帶寬配置，比如在802. Iln 的系統(tǒng)中，STA和CAP通信時(shí)要么采用40MHz的帶寬要么采用20MHz的帶寬，如果一個(gè)WLAN網(wǎng) 絡(luò)中CAP支持40MHz帶寬，有兩個(gè)20MHz的STA，那CAP只能采用20MHz的帶寬配置與競爭到主 信道資源的STA通信，因此造成20MHz頻譜資源浪費(fèi)。在未來的無線局域網(wǎng)技術(shù)中，CAP可用 的帶寬可能達(dá)到80MHz甚至更多，如果繼續(xù)沿用上述的帶寬配置方案，則將造成更多頻譜資 源的浪費(fèi)。
[0006] OFDMA機(jī)制中，雖然多個(gè)終端可占用不同的子載波同時(shí)與基站通信，但接收端和發(fā) 射端需要支持同樣的帶寬配置，即發(fā)射端逆快速傅里葉變換（IFFTJnverse Fast Fourier Transform)模塊與接收端快速傅里葉變換（FFT Jast Fourier Transform)模塊的FFT點(diǎn)數(shù) 必須相同。另外上行正交頻分多址接入OFDMA的多址接入方式對(duì)同步要求較高。在時(shí)間域， 多個(gè)移動(dòng)終端(MS)發(fā)射的信號(hào)需要同時(shí)到達(dá)基站(BS)才不會(huì)造成符號(hào)間干擾和用戶間干 擾;在頻率域，由于多個(gè)MS發(fā)射機(jī)的載波晶振頻率精度不同，與BS載波晶振頻率的偏差也不 同，因此到達(dá)BS的各MS的信號(hào)的頻率偏移也不同，而OFDM調(diào)制本身對(duì)頻偏敏感，必須要校正 來自各MS信號(hào)的頻偏才能正確解調(diào)，否則會(huì)造成多用戶干擾。因此，在(FDMA系統(tǒng)中，時(shí)間同 步和頻率同步是關(guān)鍵問題，需要復(fù)雜的同步算法。在無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中，如果為了提高頻譜 效率而采用OFDMA的多址接入方式將增加設(shè)備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種基于正交頻分復(fù)用OFDM的數(shù)據(jù)傳輸方法和發(fā)射站點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè) 發(fā)射站點(diǎn)同時(shí)與接收站點(diǎn)進(jìn)行通信，且復(fù)雜度低，可提高頻譜利用率、系統(tǒng)吞吐率。
[000引本發(fā)明提供了一種基于OFDM的數(shù)據(jù)傳輸方法，用于J個(gè)發(fā)射站點(diǎn)同時(shí)向一個(gè)接收 站點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)，J為正整數(shù)，該方法包括：
[0009] 接收站點(diǎn)將可用頻帶劃分為N個(gè)基本子頻帶，為J個(gè)發(fā)射站點(diǎn)調(diào)度各自獨(dú)占的Mj個(gè) 基本子頻帶，j E [ 1，J]，M,, < W，j為正整數(shù);設(shè)置系統(tǒng)循環(huán)前綴長度為Tcp > ，％為 抖 信號(hào)從發(fā)射站點(diǎn)到達(dá)允許的最大覆蓋半徑所經(jīng)歷的雙向傳播延遲，Tm多徑延遲擴(kuò)展；
[0010] J個(gè)發(fā)射站點(diǎn)分別對(duì)各自待發(fā)送的數(shù)據(jù)增加長度為Tcp的循環(huán)前綴后調(diào)制到各自獨(dú) 占的Mj個(gè)基本子頻帶上發(fā)送出去；
[0011] 接收站點(diǎn)在N個(gè)基本子頻帶的范圍內(nèi)同時(shí)接收J(rèn)個(gè)發(fā)射站點(diǎn)發(fā)送來的數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù) 設(shè)的長度為Tcp的循環(huán)前綴提取出各發(fā)射站點(diǎn)發(fā)送來的數(shù)據(jù)。
[0012] 較佳地，發(fā)射站點(diǎn)在增加循環(huán)前綴之前，還對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT處理，其中第 j個(gè)發(fā)射站點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長度為X K點(diǎn)的IFFT處理，采用的樣本采樣速率是X f S;接收站 點(diǎn)在N個(gè)基本子頻帶的范圍內(nèi)接收到數(shù)據(jù)后，還進(jìn)行NXK點(diǎn)的FFT處理，采用的樣本采樣速 率是NXfs。
[0013] 較佳地，所述接收站點(diǎn)生成一個(gè)控制信令，其中包括用于指示被調(diào)度的J個(gè)基本子 頻帶的位圖bitmap;發(fā)送所述控制信令;各發(fā)射站點(diǎn)通過接收控制信令，解析其中用于指示 被調(diào)度的基本子頻帶的位圖b i tmap,得知被調(diào)度的Mj個(gè)基本子頻帶。
[0014] 較佳地，所述接收站點(diǎn)為每個(gè)發(fā)射站點(diǎn)設(shè)置用于指示基本子頻帶調(diào)度的bit組，其 中的每個(gè)bit分別對(duì)應(yīng)一個(gè)基本子頻帶;根據(jù)基本子頻帶調(diào)度的結(jié)果，將被調(diào)度的個(gè)基本 子頻帶所對(duì)應(yīng)的個(gè)bit設(shè)置為第一值;通過一個(gè)控制信令發(fā)送所述bit組至對(duì)應(yīng)的發(fā)射站 點(diǎn);所述發(fā)射站點(diǎn)接收控制信令，獲得用于指示基本子頻帶調(diào)度的bit組，其中的每個(gè)bit分 別對(duì)應(yīng)一個(gè)基本子頻帶;根據(jù)所述bit組中被設(shè)置為第一值的個(gè)bit得知所對(duì)應(yīng)的個(gè)基 本子頻帶被調(diào)度。
[001引較佳地，所述第j個(gè)發(fā)射站點(diǎn)將數(shù)據(jù)調(diào)制到所述M才基本子頻帶上，在各基本子頻 帶上獨(dú)立傳輸;或者，將數(shù)據(jù)調(diào)制到所述個(gè)基本子頻帶組合的頻帶上，在所述組合的頻帶 上傳輸;其中，所述心個(gè)基本子頻帶是連續(xù)的基本子頻帶。
[0016] 本發(fā)明還提供了 一種接收站點(diǎn)，包括：
[0017] 調(diào)度模塊，用于將可用頻帶劃分為N個(gè)基本子頻帶，為J個(gè)發(fā)射站點(diǎn)調(diào)度各自獨(dú)占 的Mj個(gè)基本子頻帶，./ E f l，i/]，< W，j為正整數(shù)； 扣'1
[0018] 配置模塊，用于設(shè)置循環(huán)前綴長度為Tcp含％Wm,%為信號(hào)從發(fā)射站點(diǎn)到達(dá)允許的 最大覆蓋半徑所經(jīng)歷的雙向傳播延遲，Tm多徑延遲擴(kuò)展；
[0019] 接收模塊，用于在N個(gè)基本子頻帶的范圍內(nèi)同時(shí)接收J(rèn)個(gè)發(fā)射站點(diǎn)發(fā)送來的數(shù)據(jù)；
[0020] 處理模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的長度為Tgp的循環(huán)前綴提取出各發(fā)射站點(diǎn)發(fā)送來的數(shù) 據(jù)。
[0021] 較佳地，所述調(diào)度模塊，用于生成一個(gè)控制信令，其中包括用于指示被調(diào)度的J個(gè) 基本子頻帶的位圖bitmap，并發(fā)送所述控制信令;或者，為每個(gè)發(fā)射站點(diǎn)設(shè)置用于指示基本 子頻帶調(diào)度的bit組，其中的每個(gè)bit分別對(duì)應(yīng)一個(gè)基本子頻帶;根據(jù)基本子頻帶調(diào)度的結(jié) 果，將被調(diào)度的個(gè)基本子頻帶所對(duì)應(yīng)的個(gè)bit設(shè)置為第一值;通過一個(gè)控制信令發(fā)送所 述bit組至對(duì)應(yīng)的發(fā)射站點(diǎn)。
[0022]較佳地，處理模塊在進(jìn)行去循環(huán)前綴處理前，還對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行NXK點(diǎn)的FFT 處理，采用的樣本采樣速率是N X f S。
[002引本發(fā)明還提供了 一種發(fā)射站點(diǎn)，包括：
[0024]接收模塊，用于獲取接收站點(diǎn)為其調(diào)度的個(gè)基本子頻帶的指示信息，j e [ 1，J]， J 5^V?」'和J均為正整數(shù);N為系統(tǒng)可用頻帶包含的基本子頻帶的個(gè)數(shù)；W及獲取接收站 i=t 點(diǎn)預(yù)先配置的循環(huán)前綴的長度Tcp含2SWm，2S為信號(hào)從發(fā)射站點(diǎn)到達(dá)允許的最大覆蓋半徑 所經(jīng)歷的雙向傳播延遲，Tm多徑延遲擴(kuò)展；
[002引處理模塊，用于將待發(fā)送的數(shù)據(jù)增加長度為Tcp的循環(huán)前綴；
[00%]調(diào)制模塊，用于將經(jīng)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)調(diào)制到個(gè)基本子頻帶上；
[0027]發(fā)射模塊，用于在所述個(gè)基本子頻帶上發(fā)射數(shù)據(jù)。
[00%]較佳地，所述接收模塊，通過接收一控制信令，解析其中用于指示被調(diào)度的基本子 頻帶的位圖bitmap,得知被調(diào)度的個(gè)基本子頻帶；或者，通過接收一控制信令，獲得用于 指示基本子頻帶調(diào)度的bit組，其中的每個(gè)bit分別對(duì)應(yīng)一個(gè)基本子頻帶;根據(jù)所述bit組中 被設(shè)置為第一值的心個(gè)bit得知所對(duì)應(yīng)的個(gè)基本子頻帶被調(diào)度。
[0029] 較佳地，所述發(fā)射模塊，用于將數(shù)據(jù)調(diào)制到所述個(gè)基本子頻帶上，在各基本子頻 帶上獨(dú)立傳輸;或者，將數(shù)據(jù)調(diào)制到所述個(gè)基本子頻帶組合的頻帶上，在所述組合的頻帶 上傳輸;其中，所述心個(gè)基本子頻帶是連續(xù)的基本子頻帶。
[0030] 較佳地，所述處理模塊在進(jìn)行增加循環(huán)前綴處理之前，還進(jìn)行了長度為X K點(diǎn)的 IFFT處理，采用的樣本采樣速率是Mj X fS。
[0031] 綜上所述，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，基于OFDM技術(shù)和子頻帶組合使用，允許無線通 信系統(tǒng)中的發(fā)射站點(diǎn)STA與接收站點(diǎn)CAP有不同的帶寬配置，發(fā)射站點(diǎn)STA可采用較低的配 置降低硬件實(shí)現(xiàn)成本，接收站點(diǎn)CAP則可采用較高的配置來提高效率:頻譜利用率、吞吐率